CN106103219B - 用于压缩空气制动设施中的压力调制的阀单元 - Google Patents

用于压缩空气制动设施中的压力调制的阀单元 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于压缩空气制动设施中的压力调制的阀单元(1.1、1.2、1.3)，其具有制动压力输入部(3)、制动压力输出部(4)和排气输出部(5)以及构造成膜片阀的进气阀(6)、构造成膜片阀的出气阀(7)和用于每个膜片阀(6；7)的各个构造成二位三通电磁切换阀(8、9)的预控制阀(8、9；8"、9")，膜片阀布置在细长阀壳体(2)内，阀壳体利用在安装位置中尽量水平的分型面(10)分为基本壳体(11)和壳体盖(12、12'、12")。为了获得阀单元(1.1、1.2、1.3)的紧凑的且包括一些构件的结构，根据本发明设置的是，进气阀(6)的预控制阀(8、8")和出气阀(7)的预控制阀(9、9")沿纵向方向(13)利用其操作轴线(18、19)相对于分型面(10)的平行取向尽量居中地在进气阀(6)和出气阀(7)的膜片(16、17)上方布置在壳体盖(12、12'、12")内，壳体盖(12、12'、12")具有设有阀孔(21、22、23)和控制通道(24、25、26、27、28、29)的中央置入件(30)，预控制阀(8、9；8"、9")的励磁线圈(31、32)和机械构件(33、34、35、36、37、38)装入中央置入件中，并且中央置入件(30)用塑料(39)包封。

Description

用于压缩空气制动设施中的压力调制的阀单元
技术领域
本发明涉及一种用于压缩空气制动设施中的压力调制的阀单元。这种阀单元或者压缩空气制动设施例如可以设置用于装到机动车内。
背景技术
在例如机动车和轨道车辆这种轮式车辆的防抱死(即，配备有防抱死系统的)压缩空气制动设施中，在从制动阀引导至车轮制动缸的制动线路内相应布置有用于调制压力的阀单元。该阀单元具有进气阀和出气阀。利用进气阀，制动压力输出部可交替地与制动压力输入部相连或相对于其截断。制动压力输出部连接至制动线路的引导至至少一个车轮制动缸的区段，并且制动线路的来自制动阀的区段连接至制动压力输入部。利用出气阀，制动压力输出部可交替地与排气输出部相连或相对于其截断，其通常经过消音器引导至外部环境中。
基于很大的待切换的容积流量和相应很大的待打开和关闭的流动横截面，进气阀和出气阀往往构造成可气动操作的膜片阀，它们可分别利用构造成二位三通电磁切换阀的预控制阀操控。膜片阀具有尽可能圆盘状的柔软的膜片，该膜片在其边缘上在阀壳体内压紧。在膜片的轴向内侧(在该轴向内侧布置有与压缩空气输入部和压缩空气输出部相连的流动通道)布置有柱形内流动通道的中央圆环形阀座和与之同心布置的环形外流动通道。在沿轴向对置的膜片外侧布置有控制腔，该控制腔通过所配属的预控制阀交替地加载以通常在制动压力输入部提取的高控制压力或大多数时候在排气输出部提取的低控制压力(环境压力)。
在给控制腔加载以高控制压力时，膜片挤压阀座，由此，内流动通道相对于外流动通道截断，其对应于相关的膜片阀的关闭状态。在给控制腔加载以低控制压力时，由于造型大多自动贴靠在阀座上的膜片由于在流动通道内存在的制动压力而从阀座升起并朝控制腔的方向移动，由此，内流动通道与外流动通道相连，其对应于相关的膜片阀的打开状态。
这种阀单元具有“增加压力”、“保持压力”和“降低压力”切换功能。在阀单元的“增加压力”切换功能中，进气阀打开，出气阀关闭，从而通过制动阀在制动压力输入部上受控的制动压力无变化地传递至制动压力输出部和至少一个连接在其上的车轮制动缸。因为“增加压力”切换功能相当于阀单元的静止状态，所以进气阀的预控制阀在其励磁线圈的不通电状态下将进气阀的控制腔与引导低控制压力的控制线路连接。同样，出气阀的预控制阀在其励磁线圈的不通电状态下将出气阀的控制腔与引导高控制压力的控制线路连接。
在阀单元“保持压力”切换功能中，进气阀和出气阀关闭，从而在制动压力输出部和至少一个连接在其上的车轮制动缸上存在的制动压力保持恒定。为了调节出该切换功能，进气阀的预控制阀仅通过给其励磁线圈通电来切换，并且因此给进气阀的控制腔加载以高控制压力。在阀单元的“降低压力”切换功能中，进气阀关闭，出气阀打开，从而制动压力输出部和至少一个连接在其上的车轮制动缸排气至外部环境。为了调节出该切换功能，两个预控制阀通过给其励磁线圈通电来切换，并且因此给进气阀的控制腔加载高控制压力并且给出气阀的控制腔加载低控制压力。
阀单元的“保持压力”和“降低压力”切换功能是防抱死功能，利用其应当避免至少一个所配属的车轮的由制动导致的抱死。这些切换功能通过相应操控预控制阀由防抱死系统的控制设备控制，在该控制设备中评估用于识别被制动车轮的即将来临或已出现的抱死的车轮转速传感器的信号。
在构造成膜片阀的进气阀和出气阀的压缩空气输入部和压缩空气输出部以及构造成电磁阀的预控制阀在阀壳体内的几何布置方面，阀单元的不同的实施方式是公知的。
DE 22 24 274 C3描述了一种阀单元，其中，制动压力输入部在安装位置中水平地而制动压力输出部以及排气输出部竖直向下取向地布置在阀壳体内。进气阀与制动压力输入部相邻地以其操作轴线的竖直取向和其膜片的水平取向布置在阀壳体内，与此相对，出气阀水平对置地以其操作轴线的水平取向和其膜片的竖直取向布置在阀壳体内。进气阀的预控制阀以其操作轴线的水平取向在进气阀的膜片上方布置在阀壳体内，与此相对，出气阀的预控制阀以其操作轴线的竖直取向布置在出气阀的膜片和阀壳体的竖直外壁之间。
与此相反，由DE 40 05 608 A1已知一种阀单元，其中，制动压力输入部和制动压力输出部在安装位置中以水平取向沿轴向对置地而排气输出部以水平取向在制动压力输出部上方布置在阀壳体内。进气阀大约居中地在制动压力输入部和制动压力输出部下方以其操作轴线的竖直取向和其膜片的水平取向布置在阀壳体内，与此相反，出气阀在排气输出部上方以其操作轴线的竖直取向和其膜片的水平取向布置在阀壳体内。进气阀的预控制阀以其操作轴线的水平取向在进气阀的膜片下方布置在阀壳体内，与此相反，出气阀的预控制阀以其操作轴线的竖直取向居中地在出气阀的膜片上方布置在阀壳体内。
在根据DE 40 08 095 A1的另一阀单元中，制动压力输入部和制动压力输出部在安装位置中以水平取向同样尽量沿轴向对置地而排气输出部大约居中地竖直向下取向地布置在阀壳体内。进气阀尽量居中地在制动压力输入部和制动压力输出部上方以其操作轴线的竖直取向和其膜片的水平取向布置在阀壳体内，与此相反，出气阀在制动压力输出部下方以其操作轴线的竖直取向和其膜片的水平取向布置在阀壳体内。进气阀的预控制阀和出气阀的预控制阀现在分别以其操作轴线的竖直取向和相反的切换方向在制动压力输入部下方沿径向彼此相邻地布置在阀壳体内。
在DE 34 08 123 A1中描述了阀单元的两种实施方式。根据那里的图1的阀单元第一实施方式大致对应于前面根据DE40 08 095 A1所描述的阀单元。在根据那里的图2的第二阀单元中，制动压力输入部和制动压力输出部在安装位置中以水平取向尽量沿轴向对置地而制动压力输出部比制动压力输入部更深地布置在阀壳体中。排气输出部大约居中地竖直向下取向地布置在阀壳体中。进气阀和出气阀大约在制动压力输入部和制动压力输出部的高度上以其操作轴线的水平取向和其膜片的竖直取向与制动压力输入部和制动压力输出部成直角地在该高度上彼此错开地沿轴向对置地布置在阀壳体内。进气阀的预控制阀和出气阀的预控制阀分别以其操作轴线的竖直的取向和相反的切换方向在相应所配属的膜片阀下方布置在阀壳体内。
在由DE 38 25 549 A1已知的另一阀单元中，制动压力输入部和制动压力输出部在安装位置中以水平取向沿轴向对置地而排气输出部以水平取向在制动压力输入部上方布置在阀壳体内。进气阀在制动压力输入部上方以其操作轴线的水平取向和其膜片的竖直取向布置在阀壳体内，与此相对，出气阀在制动压力输出部上方以其操作轴线的水平取向和其膜片的竖直取向与进气阀同轴地布置在阀壳体内。进气阀的预控制阀和出气阀的预控制阀分别以其操作轴线的水平取向和相反的切换方向尽量居中地在进气阀和出气阀的膜片上方沿径向彼此相邻地布置在阀壳体内。
基于压缩空气输入部和压缩空气输出部、进气阀和出气阀以及预控制阀的布置，在前述阀单元中需要阀壳体的多件式的实施方案和耗费的机械加工。尤其是进气阀和出气阀的膜片在不同的膜片平面中的相应的布置需要壳体部分的多次换位，用以机械加工阀座和通道边缘或者腔边缘，膜片在它们之间压紧。为了降低制造成本因而已经提出如下阀单元，其中，膜片阀以平行的操作轴线和膜片布置在共同的、尽量对应于两个壳体部分之间的分型面的膜片平面内布置。
这种阀单元例如在DE 25 17 571 A1中描述。在该已知的阀单元中，细长阀壳体利用在安装位置中水平的分型面分为壳体下部分和壳体上部分。制动压力输入部和排气输出部沿纵向方向以水平取向尽量沿轴向对置地而制动压力输出部以同样水平的取向尽量居中地与其成直角地布置壳体下部分内。膜片阀在壳体下部分内在制动压力输入部和排气输出部之间以平行的操作轴线和膜片布置，在共同的尽量对应于分型面的膜片平面内，在壳体下部分和壳体上部分之间沿阀壳体纵向方向压紧的情况下沿纵向方向依次布置。进气阀的预控制阀和出气阀的预控制阀分别以其操作轴线的竖直取向和相同的切换方向在相应所配属的膜片阀上方沿径向彼此相邻地布置在壳体上部分内，由此，壳体上部分以及进而整个阀单元的结构高度相对较高。
在由EP 0 498 584 B1已知的另一这种阀单元中，阀壳体利用在安装位置中竖直的分型面分为输入壳体和输出壳体。制动压力输入部以水平取向在上方布置在输入壳体内。制动压力输出部以水平取向与制动压力输入部尽量沿轴向对置地布置在输出壳体内，与此相对，排气输出部竖直向下取向地布置在输出壳体内。膜片阀在输出壳体内在制动压力输出部和排气输出部之间以平行的操作轴线和膜片布置在共同的尽量与分型面相对应的膜片平面内在输出壳体和输入壳体之间压紧的情况下竖直相叠地布置。进气阀的预控制阀和出气阀的预控制阀分别以其操作轴线的水平取向和相反的切换方向大约居中地与压缩空气输入部和压缩空气输出部成直角地以及平行于分型面地沿径向彼此相邻地布置在输入壳体中。预控制阀的励磁线圈布置在磁块内，其与电磁阀的已装入的机械构件一起布置在输入壳体的壳体上部分和壳体下部分之间。为了密封，在一方面电磁阀的磁块、阀块和阀座与另一方面输入壳体的壳体上部分和壳体下部分之间布置有密封元件或者密封环。为了一方面固定壳体上部分和壳体下部分与电磁阀的磁块以及另一方面压紧膜片阀的膜片，输入壳体的壳体上部分和壳体下部分分别与输出壳体旋接。因而，阀单元由非常多的构件构成，它们的安装相对较困难。因而，已知的阀单元的制造和安装比较复杂和高成本。
最后，DE 10 2008 028 439 B3描述了这种阀单元，其中，细长阀壳体利用在安装位置中尽量水平的分型面分为壳体下部分、壳体上部分以及布置在它们之间的中间板。制动压力输入部、制动压力输入部和排气输出部分别以水平取向布置在壳体下部分内。膜片阀在壳体下部分内以平行的操作轴线和膜片布置在共同的尽量对应于壳体下部分和中间板之间的分型面的膜片平面内，在壳体下部分和中间板之间压紧的情况下沿纵向方向依次布置。进气阀的预控制阀和出气阀的预控制阀分别以其操作轴线的竖直取向和相同的切换方向大约居中地在膜片阀上方沿径向彼此相邻地布置在壳体上部分内，由此，壳体上部分以及进而整个阀单元的结构高度相对较高。中间板与壳体下部分旋接。壳体上部分通过外盖与中间板或壳体下部分旋接。在壳体上部分和中间板之间的分型面内布置有密封件。阀单元因此也由非常多的构件构成，然而它们可相对简单地从上方安装。但是，这种已知阀单元的制造和安装被认为是成本比较高的。
发明内容
因而，本发明所基于的任务在于提出一种前述结构类型的用于压缩空气制动设施中的压力调制的阀单元，其紧凑且由少量构件来构建并且其具有良好的控制特性，尤其是短的膜片阀切换时间。
该任务结合根据本发明的用于压缩空气制动设施中的压力调制的阀单元以如下方式解决，即，进气阀的预控制阀和出气阀的预控制阀沿纵向方向并利用其操作轴线相对于阀壳体的分型面的平行取向尽量居中地在进气阀和出气阀的膜片上方布置在壳体盖内，阀壳体的盖具有设有阀孔和控制通道的中央置入件，预控制阀的励磁线圈和机械构件装入置入件中并且置入件用塑料包封。
本发明因而从用于压缩空气制动设施中的压力调制的已知阀单元出发，其具有制动压力输入部、制动压力输出部和排气输出部以及构造成膜片阀的进气阀、构造成膜片阀的出气阀和用于两个膜片阀的每一个的分别构造成二位三通电磁切换阀的预控制阀。压缩空气输入部和压缩空气输出部以及膜片阀和电磁阀布置在细长阀壳体内，细长阀壳体利用在安装位置中尽量水平的分型面分为基本壳体和壳体盖。制动压力输入部、制动压力输出部以及排气输出部布置在基本壳体内。膜片阀在基本壳体内在制动压力输入部和制动压力输出部之间以平行的操作轴线和膜片布置在共同的尽量与分型面相对应的膜片平面内在基本壳体和壳体盖之间压紧情况下沿纵向方向依次布置。与此相反，预控制阀布置在壳体盖内。
根据本发明，在该阀单元中附加地设置的是，进气阀的预控制阀和出气阀的预控制阀沿纵向方向利用其操作轴线相对于分型面的平行取向尽量居中地在进气阀和出气阀的膜片上方布置在壳体盖内，壳体盖具有设有阀孔和控制通道的中央置入件，预控制阀的励磁线圈和机械构件，例如相应的阀芯、相应的阀锚固件和相应的阀弹簧装入中央置入件中，中央置入件用塑料包封。
通过预控制阀的位于阀单元的安装位置内的、即沿纵向方向与阀壳体的分型面平行的布置得到阀盖的非常低的结构高度并且进而得到整个阀单元的特别紧凑的尺寸。这是特别有利的，因为在控制防抱死功能时为了获得相关的车轮制动器的短的反应时间，这种阀单元尽量靠近所配属的车轮制动缸布置，并且在那里可用的结构空间在大多数情况下很小。通过包封包含预控制阀的励磁线圈和机械构件的置入件大大简化了阀单元的安装及其修正，其中，尤其是通过新样本代替进气阀和出气阀的膜片。此外，这两个电磁阀通过其布置在置入件内特别好地得到保护以防受到外部的有害的环境影响。
预控制阀可以构造成独立的电磁阀，它们有利地以相反的切换方向以及分别面对所配属的进气阀或出气阀的膜片的阀座彼此轴向平行和径向相邻地布置在置入件内。通过电磁阀的这种取向，针对两个预控制阀得到非常小的、在切换时待通风或排气的中引导容积(Pilotvolumina)。这有利地导致在电磁阀切换时膜片阀的非常短的切换反应时间。
为了简化安装，根据其他实施方式之一，置入件由两个部分构成，它们在端侧包围电磁阀的励磁线圈和机械构件。
预控制阀的进一步的安装简化和功能改进可以以如下方式获得，即，电磁阀的机械构件分别概括在阀筒内。
替选于电磁阀的单个实施方案地，预控制阀也可以概括在具有共同的励磁线圈的双衔铁电磁阀(Doppelankermagnetventil)内，在其内，各个电磁阀以相反的切换方向和分别面对所配属的进气阀或出气阀的膜片的阀座同轴地和沿轴向彼此相邻地布置在置入件内。
双衔铁电磁阀的励磁线圈可以以低和高电流通电地构造，其中，预控制阀以如下方式构造，即，配属于进气阀的电磁阀通过给励磁线圈馈送低电流而切换，与此相对，配属于出气阀的电磁阀只有通过给励磁线圈馈送高电流才得到切换。
为此替选地，双衔铁电磁阀的励磁线圈可以具有中间抽头用以部分通电，其中，预控制阀以如下方式构造，即，配属于进气阀的电磁阀通过励磁线圈的部分通电切换，与此相对，配属于出气阀的电磁阀只有通过励磁线圈的完全通电才得到切换。
双衔铁电磁阀的上述的切换特性大致以如下方式实现，即，针对配属于进气阀的预控制阀选择具有相应更低的弹簧刚性的阀弹簧，针对配属于出气阀的预控制阀选择具有相应更高的弹簧刚性的阀弹簧。
在预控制阀的该实施方式中，为了简化安装，置入件也优选由两个部分构成，它们在端侧包围双衔铁电磁阀的励磁线圈和机械构件。预控制阀的进一步的安装简化和功能改进可以以如下方式获得，即，双衔铁电磁阀的机械构件概括在阀筒内。
在预控制阀的两个所提到的实施变型方案中，壳体盖的置入件为了稳定壳体盖优选接近阀壳体的分型面并且至少局部限界膜片阀的控制腔。
因为膜片阀的控制腔有时候被加载以高的、在制动压力输入部上提取的控制压力，所以在控制腔附近导致置入件和包封件之间的接触面内的密封问题。然而这种密封问题可以以如下方式避免，即，在壳体盖内至少在膜片阀的控制腔附近，将密封元件布置在置入件和包封件之间。密封元件例如可以构造成置入到置入件的横槽中的密封条，它们与置入件一起在外部用塑料包封。
膜片阀的控制腔区域内的密封问题然而也可以在没有特殊的费用的情况下以如下方式避免，即，壳体盖的置入件接近阀壳体的分型面并且完整覆盖地限界膜片阀的控制腔。
励磁线圈的连接电缆按照适当方式铺设在壳体盖的包封件之内并且按照有利方式终结于利用包封件成形的连接衬套内。由此，励磁线圈的连接电缆一方面最佳地得到保护以防受损。另一方面，由此存在如下可能性，即，励磁线圈的连接衬套按照相应的车辆制造商的要求灵活地(即，根据需要)以不同衬套形式和不同的取向布置在壳体盖的各个不同位置处。
最后可以设置的是，制动压力输入部和制动压力输出部以沿纵向方向的水平取向尽量沿轴向对置地而排气输出部在它们之间竖直向下取向地布置在基本壳体内。
附图说明
为了进一步阐述本发明，给说明书添加带有多个实施例的附图。其中：
图1以第一竖直纵剖面图示出根据本发明的阀单元的第一实施方式；
图2以第二竖直纵剖面图示出阀单元的第一实施方式；
图3以水平剖面图示出阀单元的第一实施方式；
图4以第一竖直纵剖面图示出阀单元的第二实施方式；
图5以第二竖直纵剖面图示出阀单元的第二实施方式；以及
图6以水平剖面图示出阀单元的第三实施方式。
具体实施方式
图1以根据图3的第一竖直纵切线I–I、图2以根据图3的第二竖直纵切线II–II以及图3以根据图1和图2的水平切线III-III示出根据本发明的阀单元1.1的第一实施方式。
在细长阀壳体2中构造有制动压力输入部3、制动压力输出部4和排气输出部5，以及布置有构造成膜片阀的进气阀6、构造成膜片阀的出气阀7并且相应布置有用于每个膜片阀6、7的构造成二位三通电磁切换阀的预控制阀8、9。阀壳体2利用在安装位置中尽量水平的分型面10分为基本壳体11和壳体盖12，它们可以通过法兰旋接件或者以其他方式彼此相连。制动压力输入部3和制动压力输出部4沿阀壳体2的纵向方向13以水平取向尽量在轴向上对置地而排气输出部5在它们之间竖直向下取向地布置在基本壳体11内。膜片阀6、7在基本壳体11内，在制动压力输入部3和制动压力输出部4之间以平行的操作轴线14、15和膜片16、17布置在共同的尽量与分型面10相对应的膜片平面内，在基本壳体11和壳体盖12之间压紧的情况下沿纵向方向13依次布置。预控制阀8、9相反布置在壳体盖12内。
根据本发明，进气阀6的预控制阀8和出气阀7的预控制阀9沿纵向方向13利用其操作轴线18、19与分型面10的平行的取向尽量居中地在进气阀6和出气阀7的膜片16、17上方布置在壳体盖12内。壳体盖12具有设有阀孔20、21；22、23和控制通道24、25、26；27、28、29的中央置入件30，预控制阀8、9的励磁线圈31、32和机械构件(如相应的阀芯33、36，相应的阀锚固件34、37和相应的阀弹簧35、38装到该中央置入件中，并且该中央置入件在外侧用塑料39包封。
在此，两个预控制阀8、9构造成独立的电磁阀，它们以彼此相反的切换方向以及分别面对所配属的进气阀或出气阀6、7的膜片16、17的阀座40、41彼此轴向平行和径向相邻地布置在置入件30内。置入件30在此由输入侧的部分42和输出侧的部分43构成，它们在端侧包围电磁阀8、9的两个励磁线圈31、32和机械构件33–35；36-38。在壳体盖12的包封件39之内铺设有励磁线圈31、32的连接电缆44，它们终结于利用包封件39成形的连接衬套45内。
进气阀6和出气阀7的膜片16、17基于其造型分别贴靠在柱形中央通道48、49的阀座46、47上，中央通道可分别通过向布置在相关膜片16、17和壳体盖12之间的控制腔50、51加载以低或高的控制压力与和中央通道同轴地布置的柱形环形通道52、53相连或相对于环形通道截断。进气阀6的柱形环形通道52与制动压力输入部3相连。进气阀6的中央通道48与出气阀7的柱形环形通道53连接，该环形通道又与制动压力输出部4相连。出气阀7的中央通道49与排气输出部5相连。因而，制动压力输出部4可通过进气阀6交替地与制动压力输入部3相连或相对于其截断。同样，制动压力输出部4可通过出气阀7交替地与排气输出部5相连或相对于其截断。
在根据图1至3的阀单元1.1的实施方式中，壳体盖12的置入件30接近基本壳体11和壳体盖12之间的分型面10，但仅局部限制两个膜片阀8、9的控制腔50、51。因而，为了避免密封问题，在壳体盖12内，在两个控制腔50、51附近，在置入件30和由塑料制成的包封件39之间布置有密封元件54、55、56、57。在此，所提到的密封元件54、55、56、57示例性地构造为放入置入件30的横槽内的密封条，它们与置入件30一起利用塑料33包封。
根据图1至3的阀单元1.1具有切换功能“增加压力”、“保持压力”和“降低压力”。在阀单元1.1的“增加压力”切换功能中，进气阀6打开，出气阀7关闭，从而通过制动阀在制动压力输入部3上受控的制动压力无变化地传递至制动压力输出部4和至少一个连接在其上的车轮制动缸上。因为“增加压力”切换功能相当于阀单元1.1的静止状态，所以进气阀6的预控制阀8在其励磁线圈31的不通电状态下将进气阀6的控制腔50通过控制通道24、阀孔21、阀锚固件34内的纵向槽60和阀芯33内的中央孔59与引导低控制压力的控制通道25连接，其以未示出方式连接至排气输出部5。在图1和图2中基于其造型贴靠在进气阀6的阀座46上地示出的膜片16在该运行状态下通过在环形通道52内存在的制动压力朝向控制腔50的方向移动，由此打开进气阀6。
同样，出气阀7的预控制阀9在其励磁线圈32的不通电状态下将出气阀7的控制腔51通过控制通道27、阀孔23、阀锚固件37内的纵向槽62和阀芯36内的中央孔61与引导高控制压力的控制通道29连接，其通过另一布置在基本壳体11内的控制通道64连接至制动压力输入部3(图2)。
在阀单元1.1的“保持压力”切换功能中，进气阀6和出气阀7关闭，从而存在于制动压力输出部4和至少一个连接在其上的车轮制动缸上的制动压力保持恒定。为了调节出该切换功能，进气阀6的预控制阀8仅通过给其励磁线圈31通电来切换，由此，相关的阀锚固件34抵抗阀弹簧35的复位力地沿轴向从阀座40被向内拉动。由此，进气阀6的控制腔50通过控制通道24和阀孔21与引导高控制压力的控制通道26连接，其通过另一布置在基本壳体11内的控制通道63连接至制动压力输入部3。
在根据图1至3的阀单元1.1的“降低压力”切换功能中，进气阀6关闭，出气阀7打开，从而制动压力输出部4和至少一个连接在其上的车轮制动缸通过排气输出部5排气。为了调节出该切换功能，两个预控制阀8、9通过给其励磁线圈31、32通电来切换。通过给配属于出气阀7的预控制阀9的励磁线圈32通电，相关的阀锚固件37抵抗阀弹簧38的复位力地沿轴向从阀座41被向内拉动，由此，出气阀7的控制腔51通过控制通道27和阀孔23与引导低控制压力的控制通道28连接，其以未示出方式连接至排气输出部5。
阀单元1.1的“保持压力”和“降低压力”切换功能是防抱死功能，利用其应当避免由制动导致地抱死至少一个所配属的车轮。这些切换功能通过相应地操控预控制阀8、9由防抱死系统的控制设备控制，在该控制设备中评估用于识别被制动车轮的即将来临或已出现的抱死的车轮转速传感器的信号。
通过两个预控制阀8、9的位于阀单元1.1的安装位置内的、即沿纵向方向13与阀壳体2的分型面10平行的布置方案得到阀盖12的非常低的结构高度并且进而得到整个阀单元1.1的特别紧凑的尺寸。这尤其是有利的，因为在控制防抱死功能时为了获得相关的车轮制动器的很短的反应时间，这种阀单元1.1尽量靠近所配属的车轮制动缸地布置，并且那里可用的结构空间在大多数情况下很小。
通过带有与所配属的膜片阀6、7的膜片16、17或者控制腔50、51相邻布置的阀座40、41的电磁阀8、9的取向，针对两个预控制阀8、9得到非常小的、在切换时待通风或排气的中引导容积。这有利地导致在电磁阀8、9切换时膜片阀6、7的非常短的切换反应时间。
通过包含预控制阀8、9的励磁线圈31、32和机械构件33–35、36–38的置入件30的包封件39大大简化了阀单元1.1的安装及其修正，其中，尤其是通过新样本代替膜片阀6、7的膜片16、17。此外，利用置入件30的包封件39可以将励磁线圈31、32的连接衬套45按照相应的车辆制造商的要求灵活地(即，根据需要)以不同的衬套形式和不同的取向布置在壳体盖12的不同的位置上。
阀单元1.2的在图4中以图1的纵剖面图类似的第一竖直纵剖面图和在图5中以与图2的纵剖面图类似的第二竖直纵剖面图绘制的第二实施方式大致对应于根据图1至图3的阀单元1.1的第一实施方式。阀单元1.2的第二实施方式与第一实施方式的主要区别在于，在壳体盖12'内接近阀壳体2的分型面10的置入块30'或者其部分42'、43'现在完整覆盖地限界膜片阀6、7的控制腔50、51。由此可以有利地取消在根据图1至图3的第一实施方式中在置入件30和包封件39之间设置的密封元件54、55、56、57。
根据本发明的阀单元1.3的在图6中以与图3的水平剖面图类似的水平剖面图绘制的第三实施方式在作用原理相同的情况下与根据图1至图3的阀单元1.1的第一实施方式和根据图4和图5的阀单元1.2的第二实施方式的区别在于，两个预控制阀8"、9"现在概括在具有共同的励磁线圈66的双衔铁电磁阀65内。在双衔铁电磁阀65之内，具有相反的切换方向和分别面对所配属的进气阀或出气阀6、7的膜片16、17的阀座91、92的各个电磁阀8"、9"同轴且沿轴向彼此相邻地布置在置入件30"内。
在阀单元1.3的“增加压力”切换功能(其中，进气阀6打开，出气阀7关闭)中，进气阀6的预控制阀8"在励磁线圈66未通电的情况下将进气阀6的控制腔50通过控制通道70、阀孔68、布置在外阀芯79内的纵向槽85、布置在所配属的阀锚固件77内的径向和中央孔84以及布置在中央阀芯76内的径向和中央孔83与引导低控制压力的控制通道71相连，其连接至排气输出部5。同样，出气阀7的预控制阀9"在励磁线圈66不通电的状态下将出气阀7的控制腔51通过控制通道73、阀孔69、布置在外阀芯82内的对角孔89、布置在所配属的阀锚固件80内的纵向槽88以及布置在中央阀芯76内的径向和中央孔87与引导高控制压力的控制通道75相连，其连接至制动压力输入部3。
在阀单元1.3的“保持压力”切换功能(其中，进气阀6和出气阀7关闭)中，进气阀6的预控制阀8"仅通过给励磁线圈66馈送低电流或在励磁线圈66上存在中间抽头的情况下通过励磁线圈66的部分通电切换。在此，预控制阀8"的阀锚固件77抵抗相关的阀弹簧78的复位力地沿轴向从阀座91被向内拉动。由此，进气阀6的控制腔50通过控制通道70、阀孔68以及布置在外阀芯79的纵向槽85和中央孔86与引导高控制压力的控制通道72相连，其与预控制阀9"的控制通道75一起连接至制动压力输入部3。
在阀单元1.3的“降低压力”切换功能(其中，进气阀6关闭，出气阀7打开)中，两个预控制阀8"、9"通过给励磁线圈66馈送高电流或在励磁线圈66上存在中间抽头的情况下通过励磁线圈66的完全通电切换。在配属于出气阀7的预控制阀9"切换的情况下，所配属的阀锚固件80抵抗相关的阀弹簧81的复位力地沿轴向从阀座92被向内拉动。由此，出气阀7的控制腔51通过控制通道73、阀孔69以及布置在阀芯82内的对角孔89和中央孔90与引导低控制压力的控制通道74相连，其与预控制阀8"的控制通道71一起连接至排气输出部5。
两个预控制阀8"、9"的阶段式的操作通过配属于进气阀6的预控制阀8"的阀弹簧78的相应低的弹簧刚性和配属于出气阀7的预控制阀9"的阀弹簧81的相应高的弹簧刚性实现。
为了简化两个预控制阀8"、9"的安装和改善其功能，双衔铁电磁阀65的机械构件(如中央阀芯76、阀锚固件77、80、阀弹簧78、81和外阀芯79、82)在此示例性概括在阀筒93内，其在端侧安装到置入件30"的输入侧部分42"和输出侧部分43"的相应一个阀孔68、69中。
附图标记列表(说明书的一部分)
1.1 阀单元
1.2 阀单元
1.3 阀单元
2 阀壳体
3 制动压力输入部
4 制动压力输出部
5 排气输出部
6 进气阀、膜片阀
7 出气阀、膜片阀
8、8" 进气阀或膜片阀的预控制阀、电磁阀
9、9" 出气阀或膜片阀的预控制阀、电磁阀
10 分型面
11 基本壳体
12、12'、12" 壳体盖
13 阀壳体的纵向方向
14 进气阀6的操作轴线
15 出气阀7的操作轴线
16 进气阀6的膜片
17 出气阀7的膜片
18 预控制阀8的操作轴线
19 预控制阀9的操作轴线
20 预控制阀8的阀孔
21 预控制阀8的阀孔
22 预控制阀9的阀孔
23 预控制阀9的阀孔
24 预控制阀8的控制通道
25 预控制阀8的控制通道
26 预控制阀8的控制通道
27 预控制阀9的控制通道
28 预控制阀9的控制通道
29 预控制阀9的控制通道
30、30'、30" 置入件
31 预控制阀8的励磁线圈
32 预控制阀9的励磁线圈
33 预控制阀8的阀芯
34 预控制阀8的阀锚固件
35 预控制阀8的阀弹簧
36 预控制阀9的阀芯
37 预控制阀9的阀锚固件
38 预控制阀9的阀弹簧
39、39'、39" 包封件、塑料
40 预控制阀8的阀座
41 预控制阀9的阀座
42 置入件30的输入侧部分
42' 置入件30'的输入侧部分
42" 置入件30"的输入侧部分
43 置入件30的输出侧部分
43' 置入件30'的输出侧部分
43" 置入件30"的输出侧部分
44 连接电缆
45 连接衬套
46 进气阀6的阀座
47 出气阀7的阀座
48 进气阀6的中央通道
49 出气阀7的中央通道
50 进气阀6的控制腔
51 出气阀7的控制腔
52 进气阀6的环形通道
53 出气阀7的环形通道
54 密封元件、密封条
55 密封元件、密封条
56 密封元件、密封条
57 密封元件、密封条
59 阀芯33的中央孔
60 阀锚固件34的纵向槽
61 阀芯36的中央孔
62 阀锚固件37的纵向槽
63 预控制阀8的控制通道
64 预控制阀9的控制通道
65 双衔铁电磁阀
66 预控制阀9的控制通道的励磁线圈
67 预控制阀8"、9"的操作轴线
68 预控制阀8"的阀孔
69 预控制阀9"的阀孔
70 预控制阀8"的控制通道
71 预控制阀8"的控制通道
72 预控制阀8"的控制通道
73 预控制阀9"的控制通道
74 预控制阀9"的控制通道
75 预控制阀9"的控制通道
76 预控制阀8"、9"的中央阀芯
77 预控制阀8"的阀锚固件
78 预控制阀8"的阀弹簧
79 预控制阀8"的外阀芯
80 预控制阀9"的阀锚固件
81 预控制阀9"的阀弹簧
82 预控制阀9"的外阀芯
83 中央阀芯76内的孔
84 阀锚固件77内的孔
85 外阀芯79内的纵向槽
86 外阀芯79内的中央孔
87 中央阀芯76内的孔
88 阀锚固件80内的纵向槽
89 外阀芯82内的对角孔
90 外阀芯82内的中央孔
91 预控制阀8"的阀座
92 预控制阀9"的阀座
93 阀筒

Claims (21)

1.一种用于压缩空气制动设施中的压力调制的阀单元(1.1；1.2)，其具有制动压力输入部(3)、制动压力输出部(4)和排气输出部(5)以及构造成膜片阀的进气阀(6)、构造成膜片阀的出气阀(7)和用于每个膜片阀(6、7)的各个构造成二位三通电磁切换阀的预控制阀(8、9)，所述膜片阀布置在细长阀壳体(2)内，所述细长阀壳体利用在安装位置中尽量水平的分型面(10)分为基本壳体(11)和壳体盖(12、12')，其中，所述制动压力输入部(3)和所述制动压力输出部(4)以及所述排气输出部(5)布置在所述基本壳体(11)内，所述膜片阀(6、7)在所述基本壳体(11)内在所述制动压力输入部(3)和所述制动压力输出部(4)之间以平行的操作轴线(14、15)在所述基本壳体(11)和所述壳体盖(12、12')之间压紧的情况下沿纵向方向(13)依次布置，所述膜片(16、17)布置在共同的尽量与所述分型面(10)相对应的膜片平面内，所述预控制阀(8、9)布置在所述壳体盖(12、12')内，其特征在于，所述进气阀(6)的预控制阀(8)和所述出气阀(7)的预控制阀(9)沿所述纵向方向(13)利用其操作轴线(18、19)平行于所述分型面(10)的取向尽量居中地在所述进气阀(6)和所述出气阀(7)的膜片(16、17)上方布置在所述壳体盖(12、12')内，所述壳体盖(12、12')具有设有阀孔(20–23)和控制通道(24–29)的中央置入件(30、30')，所述预控制阀(8、9)的励磁线圈(31、32)和机械构件(33–38)装入所述中央置入件中，所述中央置入件用塑料(39、39')包封，并且所述预控制阀(8、9)构造成独立的电磁阀，它们以相反的切换方向以及分别面对所配属的进气阀或出气阀(6、7)的膜片(16、17)的阀座(40、41)彼此轴向平行和径向在平行于分型面(10)的平面(III)中并排地布置在所述置入件(30、30')内。
2.根据权利要求1所述的阀单元，其特征在于，所述置入件(30、30')由两个部分(42、43；42'、43')构成，所述两个部分在端侧包围所述电磁阀(8、9)的励磁线圈(31、32)和机械构件(33、34、35、36、37、38)。
3.根据权利要求1或2所述的阀单元，其特征在于，所述电磁阀(8、9)的机械构件(33、34、35、36、37、38)分别置入阀筒(93)内。
4.根据权利要求1或2所述的阀单元，其特征在于，所述壳体盖(12、12'、12")的置入件(30)伸到所述阀壳体(2)的分型面(10)，并且至少局部限界所述膜片阀(6、7)的控制腔(50、51)。
5.根据权利要求3所述的阀单元，其特征在于，所述壳体盖(12、12'、12")的置入件(30)伸到所述阀壳体(2)的分型面(10)，并且至少局部限界所述膜片阀(6、7)的控制腔(50、51)。
6.根据权利要求1或2所述的阀单元，其特征在于，所述壳体盖(12')的置入件(30')伸到所述阀壳体(2)的分型面(10)并且完整覆盖地限界所述膜片阀(6、7)的控制腔(50，51)。
7.根据权利要求3所述的阀单元，其特征在于，所述壳体盖(12')的置入件(30')伸到所述阀壳体(2)的分型面(10)并且完整覆盖地限界所述膜片阀(6、7)的控制腔(50，51)。
8.根据权利要求1或2所述的阀单元，其特征在于，在所述壳体盖(12、12')的包封件(39、39')内铺设有所述励磁线圈(31、32)的连接电缆(44)，它们终结于与所述包封件(39、39')一起成形的连接衬套(45)内。
9.根据权利要求3所述的阀单元，其特征在于，在所述壳体盖(12、12')的包封件(39、39')内铺设有所述励磁线圈(31、32)的连接电缆(44)，它们终结于与所述包封件(39、39')一起成形的连接衬套(45)内。
10.根据权利要求1或2所述的阀单元，其特征在于，所述制动压力输入部(3)和所述制动压力输出部(4)以沿纵向方向(13)的水平取向尽量沿轴向对置地而所述排气输出部(5)在它们之间竖直向下取向地布置在所述基本壳体(11)内。
11.根据权利要求3所述的阀单元，其特征在于，所述制动压力输入部(3)和所述制动压力输出部(4)以沿纵向方向(13)的水平取向尽量沿轴向对置地而所述排气输出部(5)在它们之间竖直向下取向地布置在所述基本壳体(11)内。
12.一种用于压缩空气制动设施中的压力调制的阀单元(1.3)，其具有制动压力输入部(3)、制动压力输出部(4)和排气输出部(5)以及构造成膜片阀的进气阀(6)、构造成膜片阀的出气阀(7)和用于每个膜片阀(6、7)的各个构造成二位三通电磁切换阀的预控制阀(8"、9")，所述膜片阀布置在细长阀壳体(2)内，所述细长阀壳体利用在安装位置中尽量水平的分型面(10)分为基本壳体(11)和壳体盖(12")，其中，所述制动压力输入部(3)和所述制动压力输出部(4)以及所述排气输出部(5)布置在所述基本壳体(11)内，所述膜片阀(6、7)在所述基本壳体(11)内在所述制动压力输入部(3)和所述制动压力输出部(4)之间以平行的操作轴线(14、15)在所述基本壳体(11)和所述壳体盖(12")之间压紧的情况下沿纵向方向(13)依次布置，所述膜片(16、17)布置在共同的尽量与所述分型面(10)相对应的膜片平面内，所述预控制阀(8"、9")布置在所述壳体盖(12")内，其特征在于，所述进气阀(6)的预控制阀(8")和所述出气阀(7)的预控制阀(9")沿所述纵向方向(13)利用其操作轴线(18、19；67)平行于所述分型面(10)的取向尽量居中地在所述进气阀(6)和所述出气阀(7)的膜片(16、17)上方布置在所述壳体盖(12")内，所述壳体盖(12")具有设有阀孔(68,69)和控制通道(70-75)的中央置入件(30")，所述预控制阀(8"、9")的励磁线圈(66)和机械构件(76-82)装入所述中央置入件中，所述中央置入件用塑料(39")包封，其特征在于，所述预控制阀(8"、9")置入具有共同的励磁线圈(66)的双衔铁电磁阀(65)内，在其内，各个电磁阀(8"、9")以相反的切换方向和分别面对所配属的进气阀或出气阀(6、7)的膜片(16、17)的阀座(91、92)同轴地和沿轴向彼此相邻地布置在所述置入件(30")内。
13.根据权利要求12所述的阀单元，其特征在于，所述双衔铁电磁阀(65)的励磁线圈(66)以较低电流和较高电流通电地构造，所述预控制阀(8"、9")以如下方式构造，即，配属于所述进气阀(6)的电磁阀(8")通过给所述励磁线圈(66)馈送较低电流切换，与此相对，配属于所述出气阀(7)的电磁阀(9")只有通过给所述励磁线圈(66)馈送较高电流才得到切换。
14.根据权利要求12所述的阀单元，其特征在于，所述双衔铁电磁阀(65)的励磁线圈(66)具有中间抽头用以部分通电，所述预控制阀(8"、9")以如下方式构造，即，配属于所述进气阀(6)的电磁阀(8")通过所述励磁线圈(66)的部分通电切换，与此相对，配属于所述出气阀(7)的电磁阀(9")只有通过所述励磁线圈(66)的完全通电才得到切换。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的阀单元，其特征在于，所述置入件(30")由在端侧包围所述双衔铁电磁阀(65)的励磁线圈(66)和机械构件(76、77、78、79、80、81、82)的两个部分(42"、43")构成。
16.根据权利要求12至14中任一项所述的阀单元，其特征在于，所述双衔铁电磁阀(65)的机械构件(76、77、78、79、80、81、82)置入阀筒(93)内。
17.根据权利要求12至14中任一项所述的阀单元，其特征在于，所述壳体盖(12、12'、12")的置入件(30)伸到所述阀壳体(2)的分型面(10)，并且至少局部限界所述膜片阀(6、7)的控制腔(50、51)。
18.根据权利要求17所述的阀单元，其特征在于，在所述壳体盖(12)内至少在所述膜片阀(6、7)的控制腔(50，51)附近，将密封元件(54-57)布置在所述置入件(30)和包封件(39)之间。
19.根据权利要求12至14中任一项所述的阀单元，其特征在于，所述壳体盖(12')的置入件(30')伸到所述阀壳体(2)的分型面(10)并且完整覆盖地限界所述膜片阀(6、7)的控制腔(50，51)。
20.根据权利要求12至14中任一项所述的阀单元，其特征在于，在所述壳体盖(12、12')的包封件(39、39')内铺设有所述励磁线圈(31、32)的连接电缆(44)，它们终结于与所述包封件(39、39')一起成形的连接衬套(45)内。
21.根据权利要求12至14中任一项所述的阀单元，其特征在于，所述制动压力输入部(3)和所述制动压力输出部(4)以沿纵向方向(13)的水平取向尽量沿轴向对置地而所述排气输出部(5)在它们之间竖直向下取向地布置在所述基本壳体(11)内。
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